Alai

Hanevand indeholder atmosfæriske gasser, som f.eks. nitrogen og ilt, der er opløst i det. Når glasset fyldt med vand står ude i et par timer, stiger dets temperatur en smule (vandet bliver varmere), hvilket får de opløste gasser i glasset til at komme ud af vandet og danne bobler langs glassets inderside.

Fyld et glas med vand (ved eller under stuetemperatur), og lad det stå uforstyrret i et par timer (du kan gøre dette med vand fra hanen). Du vil efterhånden bemærke, at der begynder at dukke meget små bobler op langs glassets side (på indersiden). Hvorfor sker det?

Gassers opløselighed i vand

Det vand, der kommer ud af vandhaner og vandhaner, vandrer gennem rør, før det når store lagertanke. Derfor har vandet et højere tryk end normalt (mens det er i rørene), og det er også køligere. Disse to forhold er ideelle for, at det kan opløse visse gasser, som findes rigeligt i vores atmosfære, herunder kvælstof og ilt.

Gasser er mere opløselige i vand ved koldere temperaturer

Gasser er generelt mere opløselige i vand, når det er ved en lavere temperatur. Man kan med andre ord sige, at gassers opløselighed i vand mindskes, når vandets temperatur stiger. Nedenstående graf skulle kunne hjælpe med at visualisere, hvordan gassers opløselighed varierer med skiftende temperatur.

Den nedadgående tendens for gassers opløselighed med stigende temperatur svarer ganske godt til, hvordan damptrykket stiger med temperaturen. Ser du, der opløses flere gasmolekyler i vand, når det er koldt. Men når vandet begynder at blive varmere (dvs. temperaturen stiger), stiger gasmolekylernes kinetiske energi også.

Dette gør det muligt for disse molekyler at bevæge sig mere frit og bryde de intermolekylære bindinger, der holder dem sammen, og dermed undslippe fra opløsningen. Derfor falder gassers opløselighed, når temperaturen stiger.

Fare for vandlevende organismer på grund af skiftende vandtemperaturer

Temperaturafhængigheden af gassers opløselighed i vand har en direkte betydning for vandlevende væseners liv. Vandlevende væsener som f.eks. fisk har brug for ilt for at overleve, og de får det fra det vand, de lever i, ved at optage den opløste ilt (i vandet) gennem deres gæller. Da ilt er mere opløseligt i koldere vand, er det afgørende, at temperaturen ikke stiger over en vis grænse.

Det er imidlertid præcis, hvad der sker i disse dage, i høj grad på grund af menneskelige aktiviteter. Kraftværker udleder f.eks. enorme mængder varmt vand i store vandmasser, hvilket hæver vandets temperatur og har en drastisk indvirkning på livet i vandmiljøet. Det er et meget uønsket resultat af en sådan temperaturafhængighed af gasopløseligheden.

Gassers opløselighed i vand stiger med stigende tryk

Men selv om væsker og faste stoffer stort set ikke udviser nogen ændring af opløseligheden med et ændret vandtryk, gør gasser det. Det er blevet observeret, at gasser er mere opløselige i vand ved højere tryk. Kulsyreholdige drikkevarer er glimrende eksempler på dette fænomen.

Henry’s lov

Virkningen af en ændring af vandtrykket på gassers opløselighed kan forklares ved en af gaslovene kendt som Henry’s lov. Den siger, at “mængden af opløst gas er proportional med dens partialtryk i gasfasen”

Den enkleste måde at forklare denne afhængighed på er, at når trykket stiger, tvinges gasmolekyler ind i opløsningen, så det påførte tryk kan aflastes. Følgende billede skulle hjælpe med at visualisere dette bedre:

Hvorfor der dannes bobler i et glas fyldt med vand natten over

På grund af de to fysiske fænomener vi diskuterede ovenfor, bliver hanevand en god kandidat (om end ikke ideel) til at holde opløste atmosfæriske gasser. Men når dette vand hældes i et glas og stilles i et par timer ved stuetemperatur, begynder dets tryk at falde, mens dets temperatur begynder at stige.

Dette gør, at de opløste gasser i vandet kommer ud af opløsningen og danner bobler på de ru pletter på glassets inderside. Da temperaturskiftet ikke er så hurtigt (dvs. at vandet ikke går fra afkølet til brændende varmt på få minutter), går der et par timer, før boblerne begynder at dukke op på glasset.